可视化桥梁管理系统关键技术研究

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1、可视化桥梁管理系统关键技术研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：沙艳涛指导教师：刘骥讲师学位类别：工程硕士（计算机技术领域）重庆大学计算机学院二O一五年四月ResearchoftheKeyTechnologyonVisualizationBridgeManagementSystemsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByShaYantaoSup

2、ervisedbyLect.LiuJiSpecialty:ME(ComputerTechnologyField)CollegeofComputerScienceofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要桥梁管理系统作为实用价值很高的信息管理系统，在桥梁的管理和维护中发挥了巨大的作用。但是，现有的桥梁管理系统使用方式陈旧且用户缺乏对桥梁的直观感受。随着计算机图形学的快速进步和虚拟现实技术的广泛应用，基于虚拟空间中的三维模型

3、进行交互也成为了主流趋势。本文基于虚拟现实技术，实现桥梁三维模型的绘制，以桥梁三维模型作为整个系统的核心，通过桥梁三维模型进行桥梁部件的查看，解决了桥梁管理系统使用方式陈旧和系统用户缺乏对桥梁直观感受的问题，具体工作如下：①分析了桥梁管理系统的历史和现状，对桥梁管理系统的实现和应用进行了深入的研究，分析了此类系统在当前虚拟化时代面临的挑战。对桥梁管理系统在虚拟化时代存在的问题做了总结，分析了解决此类相关问题的常用技术方案，提出了以桥梁三维模型作为整个系统核心的解决方案。②研究了桥梁三维模型的绘制，分析了

4、桥梁模型数据文件的格式及其解析流程，优化了桥梁模型数据文件格式，提出了双模型的实现策略。③深入的研究了计算机图形学和OpenGL的渲染框架，采用线框和纹理两种绘制模式来绘制桥梁模型，使用VBO缓存技术和离线解析模型数据文件的策略来加速模型的绘制。同时，为了增强系统的视觉效果，研究了图像拼接技术，采用基于区域相关的拼接技术合成了桥梁周边环境的高清卫星地图，并加载到桥梁模型空间。④为了实现基于桥梁三维模型的桥梁部件查看功能，提出了基于FBO（FrameBufferObject）的三维物体几何面选择算法，不同

5、于基于CPU的串行计算方法，借助于GPU的并行运算特性，极大的加快了几何面的选取速度。以此为基础，优化了桥梁部件的标记算法和选择算法，加快了桥梁部件的标记和选择速度，提升了系统的性能。关键词：可视化,三维模型选择,OpenGLI重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAsapracticalandvaluableinformationmanagementsystem,bridgemanagementsystemhasplayedanimportantroleinthemanagementandmai

6、ntenanceofbridges.However,thewayofusingtheexistingbridgemanagementsystemwasoutdatedandtheuserslackedofintuitivefeelingtothebridge.Withtherapidadvancesincomputergraphicsandthefarspreadingutilizationofvirtualrealitytechnology,theinteractionbetweenusersanda

7、pplicationbasedonathreedimensionalmodelinvirtualspacehasbecomethemainstreamtrend.Inthispaper,weused3DbridgemodelbasedonVirtualRealityTechnologytosolvetheproblemsofthewayusingbridgemanagementsystemoutdatedandtheuserslackedofintuitivefeelingtothebridge.Bas

8、edonrenderingthe3Dbridgemodel,wetakethe3Dbridgemodelasthecoreandviewingthepartsofbridgethroughit.Firstly,weanalysisthehistoryandcurrentstatusofbridgemanagementsystem,investigatetheimplementationandapplicationofbridgemanage